Изложены результаты трехлетнего цикла периодического отбора в популяции кукурузы по реакции пыльников на культуру in vitro, частоте формирования эмбриоидоподобных образований и количеству множественных эмбриоидов. Дан генетико-статистический анализ этих признаков у популяций нулевого и первого циклов отбора, а также показан генетический эффект отбора. Сделан вывод об эффективности рекуррентного отбора с целью генетического улучшения популяции по частоте андрогенеза in vitro. Показано, что отбор в популяции по реакции на пыльниковую культуру является эффективным путем ее генетического улучшения по частоте андрогенеза без включения в процесс отбора потомств пыльцевых регенерантов.

Визначено генотипи за локусами запасних білків Glu-A1, Glu-B1, Glu-D1, Gli-A1, Gli-B1, Gli-D1, Gli-A3 групи грецьких сортів ярої м'якої пшениці, що слугували батьківськими формами для створення дигаплоїдних ліній. Виявлено гетерогенні сорти.

Наведено інформацію про накопичений в Національному центрі генетичних ресурсів рослин України генофонд сортів кукурудзи, його географічне походження й цінність за основними ознаками та шляхи використання в селекції ліній.

Наведено дані генетичного аналізу Джинкса - Хеймана за ознакою "збиральна вологість зерна" для двох моделей з різним набором швидко - та повільновисихаючих ліній (модель 1) та переважанням у схрещуваннях швидковисихаючих ліній (модель 2). На підставі аналізу зроблено практичні висновки про напрямки схрещувань та підбір вихідного матеріалу.

Для маркування локусів кількісних ознак (QTLs), що відповідають за розвиток деяких морфобіологічних ознак кукурудзи, використано методи ISSR- і RAPD-аналізу. Встановлено специфічність алелів маркерних локусів для певних рівней фенотипового прояву полігенної ознаки. Обговорено критерії інформативності маркерних локусів. Показано можливість добору цінних генотипів на підставі визначення алелів маркерних локусів, пов'язаних з необхідними для селекції значеннями ознак.

Розглянуто експресію домінантного алеля гена Vg у ліній кукурудзи F7 зС, П346 зМ та П165 зМ. Введено показник для характеристики експресивності гена.

Розглянуто використання ДНК-маркерів локусів деяких господарсько-цінних кількісних ознак, детектованих за допомогою методів SSR- та ISSR-PCR. Запропоновано методику генетичного поліпшення вихідної популяції за комплексом полігенних ознак з використанням прямого добору рослин за маркерним профілем генотипу. Проведено експериментальне моделювання маркерного добору в популяціях (<$E roman {ГК26~times~Mo17}>) <$E roman {F sub 3~-~F sub 4}>. Обгрунтовано критерії інформативності маркерів і вимоги щодо формування маркерних тестових систем. Продемонстровано високу ефективність маркерного добору у порівнянні з традиційними методами селекції кукурудзи.

Для розширення спадкової мінливості та добору ранньостиглих продуктивних форм використано гібридне насіння <$E roman F sub 1> на основі ліній зародкової генетичної плазми Айодент, Ланкастер та елітних ліній власної селекції. За показниками росту і розвитку рослин, частотою хромосомних аберацій підібрано ефективні дози мутагенів. У поколінні <$E roman {F sub 2 M sub 2}> вивчено частоту і спектр змінених ознак, виділено сім'ї, що поєднують такі ознаки, як раннє цвітіння, багаторядність та висока врожайність.

Проведено дослідження генетичного контролю молдавського типу ЦЧС кукурудзи у міжлінійних схрещуваннях <$E roman {Г380-3-1М~times~A392}> та <$E roman {Г380-3-1М~times~W8}>, де спостережено відновлення чоловічої фертильності, незважаючи на відсутність у рослин домінантного гена Rf3. Установлено, що в цих виняткових комбінаціях відбувається подолання стерилізувальної дії цитоплазми двома домінантними алелями одного локуса, позначених символами <$E roman Rf sup A> та <$E roman Rf sup B>. Активність алелей спостережено у різних фазах розвитку рослин <$E roman Rf sup A> - в диплоїдних клітинах спорофіта та <$E roman Rf sup B> - в гаплоїдних клітинах мікроспор. Припущено, що у домінантних генотипів за головним геном Rf3 алель <$E roman Rf sup B> посилює дію останнього, та виступає у ролі його модифікатора.

Охарактеризовано особливості регенерації в культурі пиляків кукурудзи шляхом проростання ембріоїдів. Встановлено, що частота регенерації залежить від розміру, консистенції та генотипу пилкових ембріоїдів і не залежить від способу трансплантації. Запропоновано схему пророщування, що дозволяє одержувати максимальну кількість проростків.

Біотехнологічну інбредну лінію кукурудзи індуковано з інбредної лінії Oh 43. Регенерацію здійснено з калюсу I типу за допомогою паросткового морфогенезу. Здійснено відбір на підвищену регенераційну здатність. Гібриди за участю сомаклональної лінії тестовано за міжфазними періодами та комбінаційною здатністю за ознаками продуктивності, озерненості, маси 1 000 зерен порівняно до районованих стандартів і гібридів з контрольною лінією.

Проведено ПЛР-аналіз 12-ти мікросателітних локусів 80-ти ліній і гібридів кукурудзи двох регіонів України. Виявлено набори алелів, індивідуальні для кожного генотипу кукурудзи, оцінено дискримінаційний потенціал використаної маркерної системи, здійснено порівняльний аналіз частот стрівальності алелів і генотипів в обох вибірках і показано можливу участь досліджених SSR-локусів у формуванні систем адаптивності у кукурудзи.

Досліджено дію малих генів у рослин із стерильною цитоплазмою молдавського типу та рецесивним станом головного гена Rf3. У відомих лініях та їх гібридних схрещуваннях вивчено характер виявлення ознак стерильності та фертильності в М-цитоплазмі. Встановлено, що для більшості гібридних комбінацій є характерним кумулятивний тип взаємодії малих генів. Не виключаються також явища компліментарності та епістазу.

Проведено генотипування популяції F2, яку одержано від схрещування ліній кукурудзи Одеська 139 і R221, контрастних за стійкістю до фузаріозних гнилей (ФГ). Виявлено кодомінантний ДНК-маркер RGA11 за локусом, що відповідає за стійкість кукурудзи до ФГ, на відстані 18,3 сМ.

Представленные литературные данные и данные собственных исследований отражают последние достижения в области молекулярно-генетического анализа кукурузы и демонстрируют необходимость использования в генетике, селекции и семеноводстве кукурузы новейших ДНК-технологий.

Для вивчення поліморфізму повторюваних одиниць рДНК у гібридів кукурудзи (Zea mays L.) та у відповідних батьківських форм застосовано рестриктне картування. Виявлено внутрішньогеномний поліморфізм за наявністю сайтів впізнавання EcoR I та Hind III у кодувальних і спейсерних ділянках, а також гетерогенність рДНК за довжиною, що пов'язано з різною кількістю субповторів у міжгенному спейсері. Продемонстровано адитивний характер успадкування батьківських варіантів рДНК у гібридів.

Линия ЧК-218 получена путем экспериментального мутагенеза, а именно обработкой семян линии ВИР-27 стрептомицином. Ранее показаны значительные отличия между упомянутыми линиями по размерам и количеству гетерохроматиновых районов в разных парах хромосом. Проведен сравнительный молекулярно-генетический анализ геномов линий ВИР-27 и ЧК-218 при помощи SSR- и RAPD-ПЦР. Степень полиморфизма составила 26,9 % для SSR-аллелей и 21,7 % для RAPD-ампликонов. Обнаруженные отличия свидетельствует о том, что обработка семян кукурузы стрептомицином оказывает заметное мутагенное воздействие, при этом наряду со структурой хромосом изменяется и последовательность ДНК.

Визначено генетичні, екологічні, цитологічні та морфологічні особливості індукції андрогенезу у культурі пиляків різних генотипів кукурудзи, охарактеризовано процеси калусогенезу та регенерації у культурі пилкових ембріоїдів та особливості рослин-регенерантів андрогенетичного походження. Доведено, що здатність до індукції андрогенезу у культурі пиляків кукурудзи визначається різним співвідношенням адитивних і домінантних ефектів, а також взаємодією неалельних генів, причому умови зовнішнього середовища здатні впливати на наявність та силу прояву генних ефектів. Вперше проаналізовано вплив генотипу та віку незрілих зародків кукурудзи на проростання за умов in vitro. Створено біологічні технології одержання андрогенних рослин кукурудзи у культурі пиляків in vitro та додаткових генерацій рослин протягом року за рахунок використання ембріокультури in vitro.

Досліджено питання підбору компонентів гібридизації для одержання гетерозисних гібридів, оцінювання вихідного матеріалу щодо комбінаційної здатності з використанням тестерів різної генетичної структури. Виділено самозапилені лінії та гібридні комбінації, які характеризуються комплексом ознак, що формують вегетаційний період та індивідуальну продуктивність. Проведено групування ліній за мінливістю загальної тривалості вегетації та продуктивностї зерна. Визначено загальні тенденції для формування зв'язків вегетаційного періоду й індивідуальної продуктивності самозапилених ліній. Установлено особливості формування взаємозв'язку періодів вегетації у тест-гібридів. Значною мірою він залежить від тривалості аналогічних періодів у материнської форми, виявлено відсутній зв'язок з тривалістю у батьківських ліній. З використанням тестерів, до складу яких входять лінії різних зародкових плазм, визначено ефекти ЗКЗ та константи СКЗ самозапилених ліній. Установлено вплив певних тестерів і самозапилених ліній на формування врожайності, ефекти гетерозису (істинний і гіпотетичний) і коефіцієнт домінування. Показано особливості прояву комбінаційної здатності та вплив тестерів на врожайність тест-кросних гібридів. Запропоновано критерії добору тестерів для оцінювання селекційного матеріалу на підставі прояву гетерозисного ефекту та показників комбінаційної здатності.

Розроблено генетичну систему контрольованого розмноження кукурудзи на основі генів функціональної чоловічої стерильності. На підставі дослідження мінливості рівня експресивності гена Vg та ідентифікації специфічного домінантного гена модифікатора, а також аналізу ознаки "стерильність - фертильність" визначено, що чинниками стерильності є домінантні алелі гена Vg і гена модифікатора Enh(Vg) за умови наявності гомозиготності генотипу. Проаналізовано взаємодію генів adl, tk, Tu з геном Vg та встановлено їх значення у процесі розмноження стерильних форм з геном Vg. З'ясовано роль домінантного алеля гена Vg у формуванні господарсько-цінних ознак. Встановлено, що його присутність у більшості генотипів не впливає на зниження висоти рослин та насіннєвої продуктивності. Виявлено зменшення збиральної вологості насіння у форм з домінантним алелем гена Vg. На базі використання запропонованої генетичної системи створено нові способи одержання гібридного насіння та лінії для їх практичної реалізації.

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: П212.2-31

Рубрики:

Кукурудза

Шифр НБУВ: РА334857 Пошук видання у каталогах НБУВ 
Повний текст  Наукова періодика України